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變速箱的種類與技術(shù)發(fā)展
變速箱的種類與技術(shù)發(fā)展(介紹一篇科普文章)' |$ \2 l7 \0 R$ E
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一,、傳統(tǒng)手動(dòng)變速箱
! C; ^3 F- b/ |6 V: x 優(yōu)點(diǎn):操控樂趣高、結(jié)構(gòu)簡單可靠,、燃油經(jīng)濟(jì)性好3 [( a; y; |, I0 q' k* x3 p) v
缺點(diǎn):操作復(fù)雜7 S/ p d: w% u
適合人群:對(duì)操控樂趣有較高要求,,喜好人車溝通、性能改裝,、技術(shù)成熟的準(zhǔn)車主
4 @- G x( `2 a8 n 代表車型:捷達(dá),、桑塔納、夏利等' V/ t- ? M% f1 e' p s3 `
傳統(tǒng)手動(dòng)變速箱具有結(jié)構(gòu)簡 單,、成本低,、傳動(dòng)效率高、可靠性高等特點(diǎn),,雖然操作相對(duì)復(fù)雜但仍然具有獨(dú)有的優(yōu)勢,。我們對(duì)一臺(tái)手動(dòng)變速箱的要求首先是擋位清晰,,其次是齒比編排合理,,然后 我們會(huì)去考察它的擋桿位置,、換檔感受等,最后我們當(dāng)然還需要看看擋把的手感和造型設(shè)計(jì)是否適合自己的手形,。
6 f: q) B9 S) L& _3 V, i' }9 a 擋位清晰關(guān)系行車安全8 b! M& F! K, I; r$ u" J
一臺(tái)變速箱的擋位是否清晰,,開著車從最低擋換到最高擋,然后再從最高擋降回最低擋,,每個(gè)擋位都試試,,即使你不是專業(yè)的試車手也會(huì)得出一個(gè)較準(zhǔn)確的評(píng)論。之所以我們將擋位清晰列為 首要考察的項(xiàng)目,,是因?yàn)榍逦膿跷挥兄跍p少換檔時(shí)間和入錯(cuò)擋的機(jī)會(huì),,這些都是關(guān)系到行車安全的重要因素,特別對(duì)于女士或者新手來說,,清晰的擋位顯得異常 重要,。筆者認(rèn)為大眾系列的手動(dòng)變速箱在這方面做得比較出色,擋位不僅很清晰,,而且在入檔的一霎那你會(huì)感覺到變速箱向擋把施加的一點(diǎn)吸力,,這個(gè)恰到好處的吸 力反應(yīng)了變速箱擋位鎖止機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)出色、制造精度很高,,相當(dāng)討好,,這種感覺在奧迪A6L 2.0T FSI MT上最為明顯,這便是優(yōu)秀的手動(dòng)變速箱,。$ `$ C2 ^. N5 g: F
車型定位決定換檔行程! U1 [2 ]$ b8 |) x- h4 M, w
除了擋位是否清晰,,我們還 需要考察一下?lián)Q檔的行程。從空擋到行車擋,,擋桿所移動(dòng)的幅度我們可以簡單的稱為換檔行程,。換檔行程短,入檔快捷,,但所需換檔力度往往較大,;換檔行程長,入 檔雖然更慢一些,,但是所需力度更小,。注重操控性的車型大多采用短行程的換檔機(jī)構(gòu),而注重舒適性的車型換檔行程便會(huì)更長一點(diǎn),。此外,,歐系車和日系車的入檔感 覺有些不同,一般說來歐系車需要的入檔力度更大一些,,日系車則更輕松一些,。
$ i3 K5 t! D: w 汽車工程師們將手動(dòng)變速的 換擋速度和傳動(dòng)效率作為努力的方向,,不斷提高自動(dòng)變速箱的智能化,但自動(dòng)變速箱始終只能接近手動(dòng)變速箱的表現(xiàn),,這也是手動(dòng)變速箱在歐洲仍然占據(jù)上峰的原 因,。但手動(dòng)變速箱的這些優(yōu)勢都建立在駕駛員良好的駕駛技術(shù)之上,如果對(duì)于駕駛技術(shù)欠缺的新手來說,,手動(dòng)變速箱或許并不如自動(dòng)變速箱節(jié)油,,并且手動(dòng)變速箱因 市區(qū)繁多的交通燈也不再是樂趣的來源。
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0 _. N3 Z( J' s7 C二,、自動(dòng)變速箱% q0 @8 k) { A' v; R
優(yōu)點(diǎn):駕駛輕松,,對(duì)于入門駕駛員來說主動(dòng)安全性更好
$ N2 g, o ] U+ B! i6 y2 E8 F' b* y 缺點(diǎn):燃油經(jīng)濟(jì)性差、操控樂趣小
' g2 ?, `, w( N! d 適合人群:喜好簡單愜意駕駛感受的車主,,不擅長駕駛手動(dòng)擋車型的車主,,入門級(jí)新車手
: C0 T) P# H2 B) G M& r) \0 h 代表車型:廣州本田雅閣、東風(fēng)日產(chǎn)天籟等 P# V7 t- w+ k# e3 D; \
自動(dòng)變速箱AT automatic transmission是目前普遍 使用的變速箱形式,,手動(dòng)變速箱主要通過調(diào)節(jié)不同齒輪組合更換擋位,,而傳統(tǒng)自動(dòng)變速箱是通過液力和行星齒輪實(shí)現(xiàn)變速的目的。其中液力變扭器是傳統(tǒng)自動(dòng)變速箱 中最具特點(diǎn)的部件,,俗稱南瓜,,它的作用相當(dāng)于手動(dòng)擋車的離合器。車主只需通過控制油門踏板深淺,,變速箱就可以自動(dòng)進(jìn)行擋位切換,。因此涉及到變速箱智能的問 題,一臺(tái)自動(dòng)變速箱是否能迅速準(zhǔn)確的領(lǐng)會(huì)駕駛員的意圖取決于控制程序的編寫,。例如駕駛員迅速加深油門踏板,這表明需要迅捷的加速,,這時(shí)變速箱應(yīng)該迅速轉(zhuǎn)到運(yùn)動(dòng)模式,,實(shí)行降擋動(dòng)作并保持在高轉(zhuǎn)速換擋以提高動(dòng)力性,這就是所謂的Kick-down,;若駕駛員迅速松開油門踏板,,踩下制動(dòng)踏板,變速箱則應(yīng)該迅速降 擋,,利用發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)幫助減速,;若駕駛員油門變化緩慢甚至油門開度保持不變,那么證明正處于巡航狀態(tài),,變速箱應(yīng)該盡可能處于高擋,降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,,提高燃油 經(jīng)濟(jì)性,。8 H! L" X& s2 ^
具有四個(gè)前進(jìn)擋的自動(dòng)變速箱已經(jīng)是當(dāng)前比較基礎(chǔ)的配置,。20萬級(jí)中型轎車中五前速自動(dòng)變速箱已經(jīng)成為主流,而行政級(jí)轎車已經(jīng)開始使用六前速自動(dòng)變速箱,,豪華轎車甚至開始運(yùn)用七前速 自動(dòng)變速箱,,新款奔馳S-Class不僅擁有七個(gè)前進(jìn)檔甚至倒擋也有兩個(gè)。當(dāng)然自動(dòng)變速箱的擋位越多行車越平順,、燃油經(jīng)濟(jì)性更好,,但多一個(gè)擋位無論是機(jī)械 結(jié)構(gòu)還是控制程序都要復(fù)雜許多,。
- _1 x, j9 C% }' l. |& ~& f 有些自動(dòng)變速箱設(shè)有O/D 擋,例如豐田大霸王,。它的作用是限制變速箱進(jìn)入最高擋,,例如擁有四個(gè)前進(jìn)擋的大霸王打開O/D開關(guān)時(shí),變速箱則只在一,、二,、三擋變換,這時(shí)的換擋轉(zhuǎn)速要比 關(guān)閉O/D開關(guān)時(shí)更高,。可以通過這個(gè)裝置在三,、四擋之間進(jìn)行自由切換,,對(duì)于高速公路超車等非常有幫助。
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& D) [8 ~& R' i三,、手自一體變速箱# @3 ^6 ^( V V
優(yōu)點(diǎn):駕駛輕松的同時(shí)又能挽回一些駕駛樂趣- L/ r4 b, R: a4 n
缺點(diǎn):燃油經(jīng)濟(jì)性較差% V) g( L" p% d% x9 e' @) X* q
適合人群:市區(qū)用車為主,,又對(duì)駕駛樂趣難以割舍的車主
; G0 Z0 D: }* ?8 J- k 代表車型:北京現(xiàn)代NF御翔、馬自達(dá)6等& [3 H( A4 g: k0 v
普通手自一體變速箱由傳統(tǒng) 自動(dòng)變速箱發(fā)展而來,,這類變速箱上都有顯著的+/-標(biāo)志,,駕駛員可以切入這個(gè)位置手動(dòng)切換擋位,但普通手自一體的手動(dòng)模式在響應(yīng)速度上完全不能同手動(dòng)變速 箱相提并論,,提升駕駛樂趣非常有限,。手自一體變速箱的程序編排有兩種,一種側(cè)重于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的保護(hù),,在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過低或過高時(shí),變速箱強(qiáng)制進(jìn)行升降擋動(dòng)作,; 注重駕駛樂趣的手自一體變速箱則為車主提供了更多的施展空間,即使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過高,,變速箱也不會(huì)擅作主張,,而是通過截?cái)喙┯偷姆绞较拗瓢l(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,。
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四、CVT無級(jí)變速箱
9 ?3 i0 d% N/ Y6 @ 優(yōu)點(diǎn):燃油經(jīng)濟(jì)性好,、舒適性高# e. q. d f+ k/ C/ j6 M
缺點(diǎn):操控樂趣差
+ S# A8 K& l$ S& D0 z4 ^! Z' L 適合人群:以燃油經(jīng)濟(jì)性和舒適性為重的車主
0 U2 e( E: z- w4 _- Z) X& A 代表車型:廣州本田飛度,、東風(fēng)日產(chǎn)軒逸等 S2 E" \" C0 d" z
CVT無級(jí)變速箱的全稱是 Continuosusly Variable Transmission,CVT無級(jí)變速箱采用傳動(dòng)鋼帶傳遞動(dòng)力,,通過調(diào)整鋼帶的位置實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的連續(xù)改變,。CVT變速箱的傳動(dòng)并不固定是相對(duì)于傳統(tǒng)齒 輪變速箱最大的特點(diǎn),,因此變速平穩(wěn)無頓挫感。CVT重量輕,、體積小、結(jié)構(gòu)簡單,、功率損耗小,。但由于鋼帶的技術(shù)水平等原因,目前還不能運(yùn)用在大扭矩輸出的車 型上,,因此多用在微型車上,,此外國產(chǎn)奧迪A6也使用CVT變速箱。" [: W/ S' t% p3 O8 F) L, d( U" u
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五,、半自動(dòng)變速箱
2 X. Q- W+ K7 i 優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單,,換擋迅速4 w9 G: @. D6 u5 Y
缺點(diǎn):應(yīng)用車型較少,配件昂貴
# G. ^8 L9 T/ }3 G" a 適合人群:需要迅速頻繁切換擋位的車主(對(duì)于跑車用半自動(dòng)變速箱)9 l. b5 i; n* p6 k/ G
希望操作簡單但又對(duì)車價(jià)有較多要求的車主(對(duì)于微型車用半自動(dòng)變速箱)6 ?8 ?! D, j6 `6 L+ S
代表車型:寶馬M5,、M6,、法拉利F430等2 V7 C; O! b: r0 i; J
半自動(dòng)變速箱使用自動(dòng)離合 器等機(jī)構(gòu)在傳統(tǒng)手動(dòng)變速箱基礎(chǔ)上省去離合器踏板,換擋僅僅利用擋桿或者換擋撥片進(jìn)行操作由于半自動(dòng)變速箱容易實(shí)現(xiàn)比傳統(tǒng)自動(dòng)變速箱更快的換擋速度,,因此寶 馬和法拉利等高性能車種中使用了半自動(dòng)變速箱,。半自動(dòng)變速箱也出現(xiàn)在歐系小型車上,少量國產(chǎn)微型車也有采用,,但原理和結(jié)構(gòu)都同高性能車種有明顯區(qū)別,。
$ n7 i) i* x3 u- f I 例如專為寶馬M- Power高性能車型而設(shè)的SMG就屬于半自動(dòng)變速箱。作為第一批采用F1變速箱技術(shù)的民用變速箱,,SMG結(jié)構(gòu)簡單,,工作可靠,無論是換擋速度、可靠性還 是與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配都達(dá)到極高層次,。若將SMG的專用伺服零件拆下,,剩下的部分便是出自德國Getrag的傳統(tǒng)六前速手動(dòng)變速箱。SMG的精髓在于撥叉和離 合器的驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及SMG處于自動(dòng)模式時(shí)為駕駛者提供的多達(dá)11種換檔模式的軟件編排,,換擋耗時(shí)僅為0.08秒,,即使是手動(dòng)換擋也被其超越。
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六,、DSG雙離合器變速箱
7 `& h7 I" E4 d1 }% D. i2 b 優(yōu)點(diǎn):換擋迅速,、燃油經(jīng)濟(jì)性好
7 M- T. m" w: ?( y* S6 R 缺點(diǎn):應(yīng)用車型較少,,配件昂貴
8 _. a& H4 D* @1 s9 P# d' T 適合人群:對(duì)變速箱換擋耗時(shí)和動(dòng)力傳遞效率有極高要求的車主
$ H: L8 H. [. p. L: R! A8 | 代表車型:大眾高爾夫GTi,、奧迪TT, 大眾邁騰 `! m+ s5 x. o. g
大眾公司的DSG雙離合器變速箱 Double Shift Gear Transmission是一種具有顛覆性設(shè)計(jì)的新型變速箱,,它不僅繼承了手動(dòng)變速箱傳動(dòng)效率高的特點(diǎn),并且比手動(dòng)變速箱換擋更快,。通過兩套動(dòng)力傳遞路線進(jìn)行交錯(cuò)傳遞,達(dá)到 所有自動(dòng)變速箱難以企及的水平,,與大眾關(guān)系密切的保時(shí)捷也將在高性能跑車上使用這一技術(shù),,大眾將在低端車型中逐漸開始運(yùn)用DSG。( g. b( c" F5 v" A {7 `
DSG有一個(gè)由兩組離合器片集合而成的雙離合器裝置,,同時(shí)有一個(gè)由實(shí)心軸及其外部套筒組合而成的雙傳動(dòng)軸機(jī)構(gòu),,并由Mechatronic電子控制及 液壓裝置同時(shí)控制兩組離合器及齒輪組的動(dòng)作。在某一檔位時(shí),,離合器1結(jié)合,,一組齒輪咬合輸出動(dòng)力,在接近換檔時(shí),,下一組檔段的齒輪已被預(yù)選,,而與之相聯(lián)的 離合器2仍處于分離狀態(tài);在換入下一檔位時(shí),,處于工作狀態(tài)的離合器1分離,,將使用中的齒輪脫離動(dòng)力,同時(shí)離合器2咬合已被預(yù)選的齒輪,,進(jìn)入下一檔,。在整個(gè)換檔期間能確保最少有一組齒輪在輸出動(dòng)力,令動(dòng)力沒有出現(xiàn)間斷的狀況,。' ?# S, z. n4 f3 h
和傳統(tǒng)的手動(dòng)檔相比,,使用更方便,因?yàn)檎f到底,它還是一個(gè)自動(dòng)變速器,,只是使用了DSG的新技術(shù),,使得手動(dòng)變速箱具備自動(dòng)性能,同時(shí)大大改善了汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性,,DSG比手動(dòng)檔換檔更快速,、順暢,動(dòng)力輸出不間斷,。
! c, |" @3 g5 V 和傳統(tǒng)的自動(dòng)檔相比,,DSG自動(dòng)變速器有著明顯的區(qū)別,DSG沒有采用扭矩變換器,,自動(dòng)轉(zhuǎn)換更靈活,,而且也不是在傳統(tǒng)概念的自動(dòng)變速器基礎(chǔ)上開發(fā)出來的,,設(shè)計(jì)DSG的工程師們開創(chuàng)了全新技術(shù)。 |
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